Новые углеродные покрытия улучшат свойства оптоэлектроники — Naked Science
31.08.2020
НИТУ «МИСиС»
1

Новые углеродные покрытия улучшат свойства оптоэлектроники

4.2

Российские материаловеды разработали инновационные покрытия на основе углеродных нанотрубок, которые будут применяться для оптимизации оптоэлектронных устройств, в том числе лазеров, элементов преобразователей инфракрасного излучения и жидкокристаллических дисплеев, а также для защитных покрытий.

Новые углеродные покрытия улучшат свойства оптоэлектроники / ©files.steempeak.com

Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Coatings. Известно, что оптимизировать свойства материалов можно, не только меняя их структуру и состав, но и поверхность. Один из трендов современного материаловедения — модификация поверхностей за счет напыления наночастиц.

К примеру, коллектив ученых НИТУ «МИСиС», Государственного оптического института имени Н. И. Вавилова и Санкт-Петербургского электротехнического университета (ЛЭТИ) разработал специфическое покрытие из углеродных нанотрубок на поверхности минерала фторида бария.

Модель интерфейсов: BaF2-CNT: атомная структура а) распределение плотности вблизи интерфейса; b) зависимость плотности электронов от состояния энергии интерфейса CNT/BaF2 (черная линия) и чистого BaF2 (красная линия) / ©Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

Фтористый барий — бариевая соль плавиковой кислоты – обладает особыми уникальными свойствами — прозрачностью для разных диапазонов света, от ультрафиолетового излучения до ближнего инфракрасного. Благодаря этому, из крупных монокристаллов фторида бария изготавливают линзы и призмы для инфракрасной оптики и лазеров.

Исследователи предложили нанести на поверхность кристалла фторида бария вертикально «стоящие» углеродные нанотрубки. «После внедрения углеродных нанотрубок методом лазерно-ориентированного осаждения на поверхность фторида бария, происходит резкое изменение его свойств. В частности, такой новый материал (BaF2+УНТ) становится более прозрачным для ближнего ультрафиолетового излучения (в диапазоне длин волн от 280 до 380 нм).

BaF2 CNT4 / ©Пресс-служба НИТУ «МИСиС»

Повысились его гидрофобные качества — материал стал менее подвержен загрязнениям, а также быстрее высыхает. Более того, внедрение нанотрубок увеличило твердость фторида бария на 10 процентов. Объяснением полученных результатов может служить образование ковалентной связи между веществами», – рассказал один из соавторов разработки научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Дмитрий Квашнин.

По словам разработчиков, полученные результаты могут найти свое применение в области оптоэлектроники при разработке защитных покрытий для светочувствительных диодов, работающих в инфракрасном диапазоне спектра. Также новый материал может использоваться в качестве защитных элементов сложной оптоэлектроники от пыли.

Кроме этого, как отмечают ученые, тонкие подложки фторида бария с нанотрубками могут использоваться в жидкокристаллических дисплеях (в качестве элементов для выравнивания диполей жидких кристаллов) для получения скоростного переключения или преобразования инфракрасного излучения за счет изменений, полученных после внедрения нанотрубок.

Научная группа планирует продолжать сотрудничество, меняя предложенным способом физико-химические свойства других минералы. Кроме этого, в настоящее время разработчики работают над оптимизацией жидкокристаллических матриц путем добавления в них нанотрубок различного состава.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» — российский технический университет; первый вуз в стране, получивший статус «Национального исследовательского технологического университета», лучший вуз России 2019 года по версии Forbes Россия. Сегодня в состав НИТУ «МИСиС» входят 9 институтов и 6 филиалов, 4 из которых работают в России и 2 за рубежом.
Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

12 часов назад
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

10 часов назад
Мария Азарова

Как показал эксперимент, простая пищевая добавка флаванолов какао помогает людям среднего возраста легче переносить физические упражнения средней интенсивности и повысить их уровень активности.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

29 июля
Сергей Васильев

В Канаде обнаружили окаменелости, поразительно похожие на скелет морских губок и при этом на миллионы лет старше Кембрийского взрыва, когда появились современные типы животных.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Советую всем зайти на учебный портал https://kedu.ru , там много полезной информации о профессиях, о ВУЗах,СУЗах, так что советую
Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: